DE2160907A1 - Retroreflective elements and retroreflective assemblies comprising these elements - Google Patents
Retroreflective elements and retroreflective assemblies comprising these elementsInfo
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Description
Priorität: lA. Dezember !97o, Nr. 97660, USAPriority: lA. December! 97o, No. 97660, USA
Die Erfindung bezieht sich auf Retroreflexionseleniente und Retroreflexionsanordnungen mit derartigen Elementen, insbesondere Retroreflexionsanordnungen, die kugelförmige Linsenelemente enthalten.The invention relates to retroreflective elements and Retroreflective arrangements with such elements, in particular retroreflective arrangements, the spherical lens elements contain.
Eine übliche Ausführung einer Retroreflexionsanordnung enthält kleine sphärische bzw. kugelförmige Linsenelemente, beispielsweise kleine Glasmikrokugeln oder -perlen, und entweder ein diffus oder spiegelnd reflektierendes Material angrenzend an deren Rückseite. Die Auswahl der Brechungsindizes der Materialien und die Anordnung der jeweiligen Komponenten erfolgt in bekannter Weise so, daß man einen maximalen Retroreflexionswirkungsgrad erhält. Zur Schaffung einer Bahnanordnung werden derartige Mikrokugeln zweckmäßigerweise halbkugelig in einem geeigneten Bindemittel eingebettet, wobei das Reflexionsmaterial in dem Bindemittel enthalten ist. Man hat verschiedene Arten von spiegelndem, reflektierendem Material verwendet,A common embodiment of a retroreflective assembly includes small spherical lens elements, for example small glass microspheres or beads, and either a diffuse or specularly reflective material adjacent on their back. The refractive indices of the materials are selected and the respective components are arranged in a known manner so as to obtain maximum retroreflective efficiency receives. To create a track arrangement, such microspheres are expediently hemispherical in one suitable binder embedded, the reflective material is contained in the binder. Different types of specular, reflective material have been used,
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einschließlich Metallflocken, beispielsweise Aluminiuniflocken bzw. -späne . Es ist weiterhin möglich,, das spiegelnd reflektierende Material direkt auf der Mikrokugeloberflache über einer Halbkugel abzuscheiden. Ein besonders braiichbares, spiegelndes reflektierendes Material erhält man durch Dampfabscheidung von Metall, beispielsweise Aluminium, auf einen Halbkugelteil einer Glasmikrokugel (US-PS 2 963 378). Leider haben metallische spiegelnde Reflektoren mehrere ernsthafte Nachteile, wovon einer die übliche Lichtabsorption ist. Zusätzlich sind einige Metalle, beispielsweise Aluminium, einer Korrosion unterworfen. Weiterhin ist die Farbe des von einer Retroreflexi ons anordnung reflektierten Lichtes, die einen metallischen Spiegelreflektor verwendet, nicht leicht einstellbar, wobei ein glänzendes Weiß insbesondere bei Verwendung von Aluminium schwierig zu erreichen ist. Farbeffekte sind im allgemeinen auf die besonderen Farbcharakteristilcen des verfügbaren Spiegelreflexionsmaterials begrenzt, außer wenn die Farbe in die Glaskugeln eingeführt oder in einem Oberseitenüberzug über den Glaskugeln enthalten ist.including metal flakes, for example aluminum flakes or chips. It is still possible, specularly reflective Material directly on the microsphere surface to deposit a hemisphere. A particularly brownable specular reflective material is obtained by vapor deposition of metal, e.g. aluminum, to a hemispherical portion of a glass microsphere (U.S. Patent No. 2,963,378). Unfortunately metallic specular reflectors have several serious disadvantages, one of which is common light absorption. Additionally some metals, such as aluminum, are subject to corrosion. Furthermore, the color of the one is Retroreflective arrangement of reflected light, the one metallic mirror reflector used, not easily adjustable, a glossy white is difficult to achieve, especially when using aluminum. Color effects are generally limited by the particular color characteristics of the specular reflective material available, except when the paint is incorporated into the glass spheres or contained in a top coating over the glass spheres.
Das Ziel der Erfindung besteht- deshalb darin, Retroreflexionselemente und Retroreflexionsanordnungen zu schaffen, deren Spiegelreflektoren verbessert sind, die gegen Schäden infolge Korrosion weniger empfindlich sind, die zur Regulierung der Farbe verwendet werden können oder neue visuelle Effekte erzeugen und deren Reflexion für weißes Licht verbessert ist.The aim of the invention is therefore to provide retroreflective elements and to provide retroreflective assemblies whose specular reflectors are improved against damage as a result Less sensitive to corrosion, which can be used to regulate the color or create new visual effects and whose reflection is improved for white light.
Anhand der beiliegenden Zeichung wird eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung näher erläutert.An example embodiment of the invention is explained in more detail with the aid of the accompanying drawing.
Fig. 1 und 2 zeigen schematisch im Schnitt zwei Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Retroreflexionsanordmingen. 1 and 2 show schematically in section two embodiments of retroreflective arrangements according to the invention.
Die erfindungsgemäße Retroreflexionsanordnung hat Linsenelemente in Form von Mikrokugeln mit Io bis 2oo u Durchmesser,The retroreflective arrangement according to the invention has lens elements in the form of microspheres with a diameter of Io up to 2oo u,
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vorzugsweise 25 bis 75 ρ- Durchmesser. Angrenzend an die Mikrokugeln befindet sich ein Material für die Spiegelreflexion, wobei als ein derartiges Material ein dielektrischer Spiegel verwendet wird. Dieses Material umfaßt eine transparente Schicht mit einem Brechungsindex η., wobei die Flächen der Schicht in Berührung mit Stoffen stehen, welche die Brechungsindizes ηη bzw. n» haben. no und η sind wenigstens um 0,1, vorzugsweise um 0,3» größer oder kleiner als n1. Dabei ist wenigstens der Stoff, der mit der Fläche in Berührung steht, die dem kugelförmigen Linsenelement am nächsten liegt, transparent bzw. lichtdurchlässig. Die transparente Schicht hat eine optische Stärke, dis dem ungeradzahligen Vielfachen, d.h. _1, 3, 7 .... von etwa einer viertel Lichtwellenlänge im Wellenlängenbereich von etwa 3800 bis etwa loooo A entspricht. Somit ist entweder no> n. <no oder no< η.> n^. Die Stoffe auf jeder Seitepreferably 25 to 75 ρ diameter. Adjacent to the microspheres is a material for the mirror reflection, a dielectric mirror being used as such a material. This material comprises a transparent layer with a refractive index η., The surfaces of the layer being in contact with substances which have the refractive indices η η or n ». n o and η are at least 0.1, preferably 0.3 »larger or smaller than n 1 . At least the substance that is in contact with the surface that is closest to the spherical lens element is transparent or translucent. The transparent layer has an optical thickness that corresponds to the odd multiple, ie _1, 3, 7 ... So either no > n. < No or no <η.> N ^. The fabrics on each side
fci X J fci X J Ct X Jf Ct X Jf
der transparenten Schicht können entweder beide einen Brechungsindex haben, der größer oder kleiner als der Brechungsindexthe transparent layer can have either both a refractive index have that is greater or less than the refractive index
τα. ist. Wenn n. größer als sowohl no als auch η ist, liegt n. χ X c* j X τα. is. If n. Is greater than both n o and η, then n. Χ X c * j X lies
vorzugsweise in dem Bereich von 1,7 bis Λ,9 und no und n„ vor-preferably in the range from 1.7 to Λ, 9 and no and n "before-
* 3 zugsweise in dem Bereich zwischen 1,2 und 1,7· Wenn umgekehrt n1 kleiner ist als sowohl n» als auch η , liegt n.. vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1,2 und 1,7« während no und n_ vorzugsweise zwischen 1,7 und 4,9 liegen. Der sich so ergebende Spiegelreflektor umfaßt Stoffe, die miteinander in Berührung stehend angeordnet sind, wobei wenigstens einer in Form einer Schicht vorliegt. Die Anordnung hat eine abwechselnde Folge von Brechungsindizes. Alle Stoffe sind mit Ausnahme des von der Kugellinse am weitest entfernt liegenden Materials notwendigerweise transparent. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Anordnung aus zwei bis sieben Schichten, vorzugsweise drei bis fünf Schichten angrenzend an das Kugellinsenelement. Dabei sollen alle lichtdurchlässigen Stoffe klar bzw, einschlußfrei oder im wesentlichen farblos sein, um die Lichtabsorption auf ein Minimum asu reduzieren und die Lichtreflexion * 3 preferably in the range between 1.2 and 1.7 · If conversely n 1 is smaller than both n »and η, n .. is preferably in a range between 1.2 and 1.7« while n o and n_ are preferably between 1.7 and 4.9. The mirror reflector thus obtained comprises substances which are arranged in contact with one another, at least one of which is in the form of a layer. The arrangement has an alternating sequence of refractive indices. With the exception of the material furthest from the ball lens, all fabrics are necessarily transparent. In a preferred embodiment, the arrangement consists of two to seven layers, preferably three to five layers, adjacent to the ball lens element. All translucent materials should be clear or free of inclusions or essentially colorless in order to reduce light absorption to a minimum and light reflection
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auf einen Maximalwert zu bringen. Dabei soll jedoch eine große Vielfalt von visuellen Effekten gewünschtenfalls erreicht werden können^ wenn einer oder mehrere Stoffe gefärbt sind.to bring it to a maximum value. In doing so, however, a large variety of visual effects should be achieved if desired can ^ if one or more fabrics are colored.
Die in Fig. 1 gezeigte Retroreflexionsanordnung umfaßt kleine Kugellinsenelemente 1 mit einem Brechungsindex n„, eine darauf befindliche transparente Schicht 2 mit dem Brechungsindex H1, ein Bindemittel 3.für die Kugellinsenülemente, welches den Brechungsindex n_ hat sowie eine geeignete Unterlage k. Die transparente Schicht 2 kann, wie gezeigt, auf dem Kugellinsenelement halbkugelförmig aufgebracht oder über die ganze Kugeloberfläche des Linsenelementes aufgeschichtet werden. Im letzteren Fall kann die Schicht, wenn ihr Brechungsindex kleiner ist als der des Linsenelementes, auch als Antireflexionsschicht auf dem Teil der Oberfläche des Kugellinsenelmentes dienen, der nicht in dem Bindemittel eingebettet ist. Wenn das Bindemittel 3 und die Unter- bzw. Stützlage k durchsichtig sind, kann alles Licht, das durch die transparente Schicht 2 hindurchgeht, in die gesamte Anordnung eindringen, so daß man es auf der Rückseite der Anordnung sehen kann. Deshalb kann daran eine weitere Oberfläche befestigt, angeklebt oder angrenzend angeordnet werden, von der das Licht zurück durch die Anordnung reflektiert werden kann. Wenn beispielsweise eine derartige Bahn an einer Oberfläche mit Holzmaserung sitzt, kann die Wirkung der Maserung durch den Schichtaufbau gesehen werden, was dann zweckmäßig ist, wenn zusätzlich zu den Retroreflexionseigenschaften dekorative Wirkungen erwünscht sind.The retroreflective arrangement shown in FIG. 1 comprises small spherical lens elements 1 with a refractive index n ", a transparent layer 2 thereon with the refractive index H 1 , a binding agent 3 for the spherical lens elements, which has the refractive index n_ and a suitable base k. As shown, the transparent layer 2 can be applied hemispherically to the spherical lens element or can be layered over the entire spherical surface of the lens element. In the latter case, the layer, if its refractive index is smaller than that of the lens element, can also serve as an anti-reflective layer on that part of the surface of the spherical lens element which is not embedded in the binder. If the binder 3 and the backing or support layer k are transparent, all light which passes through the transparent layer 2 can penetrate the entire arrangement so that it can be seen on the rear side of the arrangement. Therefore, another surface can be attached, glued, or adjoined thereto from which the light can be reflected back through the assembly. If, for example, such a web sits on a surface with a wood grain, the effect of the grain can be seen through the layer structure, which is useful when decorative effects are desired in addition to the retroreflective properties.
Die in Fig. 2 gezeigte Retroreflexionsanordnung verwendet ale 'Spiegelreflektor Vielfachschichten mit sich aufeinanderfolgend abwechselnden Brechungeindizes. Dabei ist ein Kugellinsenelement 5 mit transparenten Schichten 6 bzw. 7 mit dem Brechungsindex no bzw. n4 beschichtet. Das Bindemittel 8 auf der Bahn 9 eis Unterlage hat einen Brechungsindex n_. Wenn mehr als zwei transparente Schichten vorgesehen sind, wird der Retroreflexionawirkungsgrad erhöht und die Menge an durchgelassenem Licht,The retroreflective arrangement shown in FIG. 2 uses ale 'mirror reflector multiple layers with successively alternating indices of refraction. A spherical lens element 5 is coated with transparent layers 6 and 7 with the refractive index n o and n 4, respectively. The binder 8 on the web 9 ice base has a refractive index n_. If more than two transparent layers are provided, the retroreflective efficiency is increased and the amount of transmitted light,
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■dementsprechend verringert. Das Licht, welches durch den Vielfachschicht-Spiegelreflektor hindurchgelassen wird, wird selbstverständlich von jedem Füllstoff, Pigment, Färbemittel, MetaHflocken und dergleichen in dem Bindemittel oder in der Unterlegbahn diffus reflektiert, wodurch besondere optische Wirkungen erzielt werden.■ reduced accordingly. The light that comes through the Multi-layer mirror reflector is allowed to pass through of course any filler, pigment, colorant, metal flake and the like in the binder or in the Underlay is diffusely reflected, creating a special visual Effects are achieved.
Das Aufbringen abwechselnder Schichten von dielektrischen Stoffen mit hohem und niedrigem Brechungsindex zur Erzeugung der Reflexion durch Phasenüb ex-ein Stimmung bzw. -gleichheit oder Steigerung bzw. Vermehrung des reflektierten Lichtes an mehreren Zwischenflächen ist bei optischexi Instrumentierungen, wie Dispersionsfiltern, Interferenzfiltern, dichroitischen Spiegeln und dünnen Filmpolarisationsfiltern bekannt (Scientific American, Band 223, Mr. 6, Dezember 197o, Seiten 59 bis 75)· Man. hat jedoch bisher .nie in Betracht gezogen, diese Technik für Retroreflexxonsanordnungen anzuwenden, insbesondere dann, wenn Spiegelreflexionsmatorialien in Verbindung mit sehr kleinen kugeJ.förmigen Linsenelementen verwendet werden. Tatsächlich beruht die Theorie der optischen Interferenzfiline auf flachen Oberflächen. Obwohl es bekannt ist, daß die Theorie auch auf Oberflächen mit relativ großen Krümmungsradien angewendet werden kann, beispielsweise auf Krümmungsradien im Bereich von oberhalb 2,5 mm, sagt diese bekannte Theorie nicht vorher, daß die Vergrößerung oder Verstärkung der Reflexion bei viel kleineren Krümmungsradien wirksam wird. Tatsächlich wäre durch die vorhergesagten Intensitätsverteilungsbilder, die durch die WeIJ.enfrontteilung in konzentrisch gekrümmten Oberflächen mit kleinen Krümmungsradien geschaffen werden, zu erwarten, daß die gewünschte Vergrößerung der Spiegelreflexion . vernichtet oder wenigstens stark verringert würde.The application of alternating layers of dielectric materials with high and low refractive index for creation the reflection through phase ex-a mood or equality or increase or increase in the reflected light multiple interfaces is required for optical instrumentation, such as dispersion filters, interference filters, dichroic Mirrors and thin film polarization filters (Scientific American, Volume 223, Mr. 6, December 197o, pp 59 to 75) Man. but has never considered to apply this technique for retroreflective assemblies, in particular then when mirror reflection matorialien in connection used with very small spherical lens elements will. Indeed, the optical interference filament theory is based on flat surfaces. Although it is known is that the theory can also be applied to surfaces with relatively large radii of curvature, for example on Radii of curvature in the range above 2.5 mm says this Known theory not previously that the increase or strengthening of the reflection at much smaller radii of curvature takes effect. In fact, through the predicted intensity distribution images, which is divided by the WeIJ.en front division in concentrically curved surfaces with small radii of curvature can be expected to be the desired Magnification of the mirror reflection. would be destroyed or at least greatly reduced.
Unter den vielen wasserunlöslichen Verbindungen, die als lichtdurchlässige Stoffe innerhalb des Bereichs mit demAmong the many water-insoluble compounds that act as translucent substances within the area with the
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gewünschten Brechungsindex verwendet werden können, liegen Stoffe mit hohem Brechungsindex, wie CdS, CeO , CsI, GaAs, Ge, InAs, InP, InSb, ZrO0, Bi0O0, ZnSe, ZnS, Wo_, PbS, PbSe, PbTe, RbI, Si, Ta3O , Te,· TiO31 Stoffe mit niedrigem Brechungsindex, wie Al2O3, AlF31 CaF2, CeF3, LiF, MgF31 Na g ThOF , SiOp, elastomere Mischpolymerisate von Perfluorpropylen und Vinylidenfluorid mit einem Brechungsindex von VL, 38 usii.. Wenn die Wasserunlöslichkeit nicht von Bedeutung ist, können auch andere Stoffe, beispielsweise NaCl, verwendetdesired refractive index can be used, are substances with a high refractive index, such as CdS, CeO, CsI, GaAs, Ge, InAs, InP, InSb, ZrO 0 , Bi 0 O 0 , ZnSe, ZnS, Wo_, PbS, PbSe, PbTe, RbI , Si, Ta 3 O, Te, TiO 31 substances with a low refractive index, such as Al 2 O 3 , AlF 31 CaF 2 , CeF 3 , LiF, MgF 31 Na g ThOF, SiOp, elastomeric copolymers of perfluoropropylene and vinylidene fluoride with a refractive index von VL, 38 usii .. If the insolubility in water is not important, other substances, for example NaCl, can also be used
™ werden. Weitere Stoffe sind in"Thin Film Phenomena"von K.L. Chopra, Seite 75o, McGraw-Hill Book Company, New York, I969, genannt. Sie können in zweckmäßiger Weise «uou auf den Kugellinsenelementen angeordnet oder ausgebildet werden, nachdem die Linsenelemente vorübergehend im wesentlichen halbkugelförmig in einer mit Kunststoff überzogenen erhitzten Bahn eingebettet sind, beispielsweise in mit Polyäthylen überzogenem Papier. Dabei erfolgt die Beschichtung durch Dampfabscheidung auf den freiliegenden Linsenoberflächen in einer oder mehreren Stufen, um die gewünschte Anzahl von Schichten in abwechselnder Folge von Brechungsindizes zu schaffen. Wenn der Spiegelreflektor in einem festgelegten Abstand von der™ become. Further substances are in "Thin Film Phenomena" by K.L. Chopra, page 75o, McGraw-Hill Book Company, New York, 1969. You can use the ball lens elements in an expedient manner arranged or formed after the lens elements are temporarily substantially hemispherical are embedded in a plastic covered heated sheet, for example in polyethylene covered paper. The coating is carried out by vapor deposition on the exposed lens surfaces in one or more stages to the desired number of layers to create in an alternating sequence of refractive indices. When the specular reflector is at a specified distance from the
Jk Oberfläche des Kugellinsenelementes angeordnet werden soll, kann zuerst zur Schaffung des Zwischenraums eine transparente Lage oder Schicht auf die Linsenelementoberflache aufgebracht werden (US-PS 2 4o7 680). If the surface of the ball lens element is to be arranged, a transparent layer or layer can first be applied to the lens element surface in order to create the gap (US Pat. No. 2,4o7,680).
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Retroreflexionselemente beruht auf der Fähigkeit, daß auf der Glasmikrokugel ein dielektrischer Spiegelaufbau geschaffen wird, der selektiv nur einen Teil des Lichtes im sichtbaren Spektrum reflektiert (beispielsweise ein dielektrisches enges Dispersionsfilter), wodurch das sichtbare Licht in der Durchlaßbereichsbreite durchgelassen und das sichtbare Licht außerhalb des Durchlaßbereiches reflektiert wird. Derartige dielektrische Spiegelaufbauten gehören zu der Art, die in der Fachliteratur fürAnother advantage of the retroreflective elements according to the invention relies on the ability to create a dielectric mirror structure on the glass microsphere that is selective only reflects part of the light in the visible spectrum (e.g. a dielectric narrow dispersion filter), whereby the visible light is in the pass band width transmitted and the visible light is reflected outside the transmission range. Such dielectric mirror assemblies are of the type found in the literature for
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die Verwendung als Dispersionsfilter bzw. Bandfilter bekannt sind. Ein derartiger bekannter dielektrischer Spiegelaufbau mit Reflexionseigenschaften in nur einem Teil des sichtbaren Spektrums ist in der Literaturstelle "Scientific American, Optical Interference Coatings" von Phillip Baumeister und Geraldpincus, Seiten 59 bis 75% Dezember 197o, beschrieben. Dabei sind z\te± Viertel-Wellenlängen-Stapel, von denen jeder Schichten mit abwechselnden Brechungsindizes hat (d. h. zwei dielektrische Spiegel) und die beide vorzugsweise die gleiche Anzahl von Viertelwellenlängen-Schichten und eine bedeutende Durchlässigkeitkomponente haben, durch eine Abstandsschicht getrennt, deren optische Stärke gleich einer viertel Wellenlänge des durchzulassenden Lichtes ist. Mit einem derartigen Aufbau auf den erfindungsgemäßen Mikrokugeln ist es möglich, Retroreflexionsniikrokugeln zu schaffen, die eine eingestellte Farbretroreflexion und dementsprechend eine begrenzte und farbige Durchlässigkeitskomponente haben. Wenn beispielsweise eine Glasmikrokugel mit zwei im Abstand angeordneten dielektrischen Spiegeln, wie oben beschrieben, geschaffen wird, die eine Durchlässigkeit hat, die eng begrenzt auf den Grünteil des sichtbaren Spektrums anspricht, umfaßt die Retroreflexionskomponente den Rest des sichtbaren Spektrums, d. h. rot und blau oder magentarot. Das durch die Retroreflexionsmikro- kugeln hindurchgelassene grüne Licht kann zur Unterstützung des Sehens durch diffuse Reflexion verwendet werden. the use as a dispersion filter or band filter are known. Such a known dielectric mirror structure with reflective properties in only a part of the visible spectrum is described in the reference "Scientific American, Optical Interference Coatings" by Phillip Baumeister and Geraldpincus, pages 59 to 75% December 197o. Here, z \ te ± quarter-wavelength stacks, each of which has layers with alternating indices of refraction (i.e. two dielectric mirrors) and which both preferably have the same number of quarter-wavelength layers and a significant transmission component, are separated by a spacer layer, the optical of which Strength is equal to a quarter wavelength of the light to be let through. With such a structure on the microspheres according to the invention, it is possible to create retroreflective microspheres which have an adjusted color retroreflection and accordingly a limited and colored permeability component. For example, if a glass microsphere is provided with two spaced apart dielectric mirrors as described above, which has a transmittance that is narrowly responsive to the green part of the visible spectrum, the retroreflective component will include the remainder of the visible spectrum, i.e. red and blue or magenta . The green light transmitted through the retroreflective microspheres can be used to aid vision through diffuse reflection.
Im Gegensatz zu Alluminium absorbieren die erfindungsgemäßen Spiegelreflektoren nicht notwendigerweise beträchtliche Mengen des auftreffenden Lichtes, obwohl ein Bruchteil des Lichtes üblicherweise durchgelassen wird. Wie vorstehend erwähnt, ist die Reflexion von Licht umso höher und die Durchlässigkeit von Licht umso niedriger, je größer die Anzahl der abwechselnden Stoffe oder Schichten ist. Es können ko bis 5o abwechselnde Schichten verwendet werden, fünf bis sieben Schichten sind In contrast to aluminum, the mirror reflectors according to the invention do not necessarily absorb considerable amounts of the incident light, although a fraction of the light is usually transmitted. As mentioned above, the greater the number of alternating fabrics or layers, the higher the reflection of light and the lower the transmission of light. You can use ko to 50 alternating layers, five to seven layers are
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jedoch ausreichend, um einen Reflektionswirkungsgrad von 9o bis 98 % zu erzeugen. Die Tatsache, daß eine geringere Anzahl von Schichten eine geringere Reflexion und proportional eine höhere Lichtdurchlässigkeit hervorruft, kann zu dem Vorteil führen, daß, wenn das durchgelassene Licht mit einem diffusen Reflexionsmaterial in Kontakt kommt, beispielsweise mit einem Fluoreszenzstoff oder mit einem Farbpigment, in der Unterlage oder dem Mikrokugel-Bindemittel, eine ver- · besserte diffuse Reflexion erreicht werden kann, wenn die Retroreflexionsmikrolcugeln in einem Bahnmaterial enthalten sind, das dafür ausgelegt ist, das man bei Normalbeleuchtung als auch bei Retroreflexion sehen kann.however, sufficient to produce a reflection efficiency of 9o to 98 % . The fact that a smaller number of layers produces a lower reflection and proportionally a higher light transmission can lead to the advantage that when the transmitted light comes into contact with a diffuse reflection material, for example with a fluorescent substance or with a color pigment, in the Base or the microsphere binding agent, an improved diffuse reflection can be achieved if the retroreflective microspheres are contained in a web material that is designed to be seen in normal lighting as well as in retroreflection.
Die Erfindung wird im folgenden Anhand von Beispielen weiter erläutert.The invention is further developed in the following by means of examples explained.
Eine Bahn aus Papier, die auf einer Seite mit Polyäthylen niedriger Dichte beschichtet ist, wird auf der Polyäthylenseite mit einer Monoschicht von Glaskügelchen bedeckt, die einen Brechungsindex von 1,93 und einen Durchmesser zwischen k5 und 7o u haben. Diese Kügelchen werden in dem Polyäthylen bis zu einer Tiefe von annähernd 30 bis ko % ihres Durchmessers durch Erhitzen der Bahn auf 138 C eingebettet. Die Bahnseite mit den freiliegenden Kugelseiten wird unter Vakuum mit Na AlF,, dessen Brechungsindex zwischen 1,35 und 1,39 liegt, zur Bildung einer ersten Schicht und dann unter Vakuum mit BX2O mit einem Brechungsindex von etwa 1,92 zur Bildung einer zweiten Schicht bedampft. Die beiden Schichten haben eine optische Stärke von etwa einer viertel Wellenlänge, wobei die Stärke zu 55oo A bestimmt ist* Die beschichteten. Kügelchen werden mit einer Aufschlämmung (0,25 mm Naßstärke) einesA sheet of paper coated on one side with low density polyethylene is covered on the polyethylene side with a monolayer of glass spheres having a refractive index of 1.93 and a diameter between k5 and 70µ. These spheres are embedded in the polyethylene to a depth of approximately 30 to ko% of their diameter by heating the web to 138 ° C. The side of the track with the exposed spherical sides is vacuum coated with Na AlF, whose refractive index is between 1.35 and 1.39, to form a first layer and then vacuum with BX2O with a refractive index of about 1.92 to form a second layer steamed. The two layers have an optical strength of about a quarter of a wavelength, the strength being 55oo A * The coated ones. Beads are blended with a slurry (0.25 mm wet thickness)
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_ Q —_ Q -
fluoreszierenden Pigments (37 t5 Gew.Ji) und eines Alkydharzbindemittels (3Ö.6 Gew.%) in 2o,8 Gew.% Xylol und 3,1 Gew.% Butanol überzogen. Die Beschichtung wird fünf Minuten lang bei 66 C und zwölf Minuten lang bei 93 C ausgehärtet. Auf die Fluoreszenzschicht wird eine weiß pigmentierte Klebeschichtmasse aufgebracht, die 7»9 Gew.-Teile Titcmdioxyd, 3»^ Teile eines thermoplstischen, hochkristallinen Polyurethanharzes, 1Λ,6 Teile eines Dioctylphthalatweichmachers und 21,8 Teile eines Vinylchlorid-Vinylacetatmischpolymerisats (87 Gew.% bzw. 13 Gew.%) in 18,7 Teilen Toluol, 25,7 Teilen Methylethylketon und 7i2 Teilen Dimethylformamid enthält, wobei die Stäx*- ke der nassen ßescnichtung 0,15 «nni beträgt. Nach dem drei Minuten langen Trocknen bei 66 C und dem zehn Minuten langen Trocknen bei 93°C dieser Schicht wird die Bahn bei einem Druck von 2,1 lcp/cin und einer Temperatur von 99 C auf ein mit Klebstoff beschichtetes Baumwolltuch heißlaminiert, wobei der Klebstoff ein weichgemachtes Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat (87 Gew.% und I3 Gew.?i) ist. Schließlich wird das mit Polyäthylen beschichtete Papier von den Kügelchen abgestreift, wodurch die Oberflächen der Kügelchen freigesetzt sind. Das erzeugte Produkt ist in hohem Ausmaß fluoreszenzfluorescent pigment (37 t5% by weight) and an alkyd resin binder (30.6% by weight) in 2o, 8% by weight xylene and 3.1% by weight Butanol coated. The coating is cured for five minutes at 66 ° C and twelve minutes at 93 ° C. On the A white pigmented adhesive layer is applied to the fluorescent layer, containing 7/9 parts by weight of titanium dioxide and 3 »^ parts of a thermoplastic, highly crystalline polyurethane resin, 1Λ, 6 parts of a dioctyl phthalate plasticizer and 21.8 parts of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer (87% by weight or 13% by weight) in 18.7 parts of toluene and 25.7 parts of methyl ethyl ketone and 7i2 parts of dimethylformamide, the Stax * - ke of the wet coating is 0.15 «nni. After the three Drying at 66 ° C. for ten minutes and drying at 93 ° C. for ten minutes, the web becomes one Pressure of 2.1 lcp / cin and a temperature of 99 C on one with Hot-laminated adhesive-coated cotton cloth, the adhesive being a plasticized vinyl chloride-vinyl acetate copolymer (87% by weight and 13% by weight). Finally will stripped the polyethylene-coated paper from the beads, thereby exposing the surfaces of the beads. The product produced is highly fluorescent
2 hat eine Retroreflexionsintensität von 135 cd/m /lux und hat die Eigenschaften beibehalten, daß es sich wie Baumwolltuch anfühlt und ebenso griffig ist.2 has a retroreflective intensity of 135 cd / m / lux and has retained the properties that it feels like cotton cloth feels and is just as easy to grip.
Ee wird eine Anordnung hergestellt, die mit der Ausnahme identisch zu der Anordnung von Beispiel 1 ist, daß der Bi„O ~. Schritt weggelassen ist. Die fertiggestellte Anordnung hatEe an arrangement is made with the exception is identical to the arrangement of Example 1, that the Bi "O ~. Step is omitted. The completed arrangement has
ein ungewöhnlich fluoreszentes Aussehen und eine Retroionsintensltät
von 24,
soviel wie weiße Farbe.an unusual fluorescent appearance and a retroion intensity of 24,
as much as white color.
2
reflexionsintensltät von 24,5 cd/m /lux, also annähernd2
reflection intensity of 24.5 cd / m / lux, so approximately
209827/0906 OR1GiNALINSPECTED209827/0906 OR 1 GiNALINSPECTED
- Io -- Io -
Es wird eine Anordnung hergestellt, die mit der Ausnahme identisch zu der Anordnung von Beispiel 1 ist, daß die direkt auf Bi O als Schicht aufgebrachte Aufschlämmung anstelle eines Flubreszenzpigments Tx0o-Weißpiginent (7,9 Gewichtsteile) enthält, und daß das Bindemittel ein Gemisch aus Io,3 Teilen eines thermoplastischen, hochkristallinen Polyurethanharzes und 7,9 Teilen eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisats (86 GeAi.% Vinylchlorid, I3 Gew.% Vinylacetat, 1 % zweibasische Säure) in 29,6 Teilen Methylethylketon und 351^ 1eilen Dimethylformamid ist. Das hergestellte Tuch ist eine weiße, dauerhafte, drapierbare Retroreflexionsbahn mit einer RetroreflexionsintensitätAn arrangement is made which is identical to the arrangement of Example 1 with the exception that the slurry applied directly to Bi O as a layer contains TxO o white pigment (7.9 parts by weight) instead of a fluorescent pigment, and that the binder is a mixture from Io, 3 parts of a thermoplastic, highly crystalline polyurethane resin and 7.9 parts of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer (86 % by weight vinyl chloride, 13% by weight of vinyl acetate, 1 % dibasic acid) in 29.6 parts of methyl ethyl ketone and 351 parts of dimethylformamide is. The fabric produced is a white, permanent, drapable retroreflective sheeting with a retroreflective intensity
von 139 cd/m /lux.of 139 cd / m / lux.
Zur Bestimmung dex- Retroreflektionsintensität wird das folgende Versuchsverfahren verwendet. Ein Lichtprojektor mit einem maximalen Linsendurchmesser von 2,5 cm, der ein gleichförmiges Licht projizieren kann, wird zur Anstrahlung der Probe verwendet. Das auf die Probe fallende Licht hat eine Färbtemperatur von 285^ K. Das von der Versuchsfläche reflektierte Licht wird mit einem photoelektrischen Empfänger gemessen, dessen Ansprechvermögen auf die Farbempfindlichkeit dem auf Tageslicht eingestellten menschlichen Durchschnittsauge entspricht. Die Abmessungen der aktiven Fläche auf dem Empfänger ist so bemessen, daß keine Stelle am Umfang mehr als 12,7 nun von der Mitte entfernt ist. Auf eine ebene schwarze Testfläche von annähernd 0,8'i m werden die Proben befestigt. Die Proben befinden sich 1Λ.25 m von der Projektorlinse und dem Empfänger entfernt. Die Fläche der Probe be-To determine dex retroreflective intensity, the the following experimental procedures were used. A light projector with a maximum lens diameter of 2.5 cm, which can project a uniform light, is used to illuminate the Sample used. The light falling on the sample has a color temperature of 285 K. That reflected from the test surface Light is measured with a photoelectric receiver, its responsiveness to color sensitivity corresponds to the average human eye set to daylight. The dimensions of the active area on the Receiver is dimensioned so that no point on the circumference is now more than 12.7 away from the center. On one level The samples become black test areas of approximately 0.8 μm attached. The samples are located 1Λ.25 m from the projector lens and removed from the recipient. The area of the sample is
2
trägt, o,o929 m . Die auf die Versuchsfläche auftreffonde
Leichtstärke und die auf den Empfänger auftreffende Leuchtstärke infolge der Reflexion von der Versuchsfläche wird2
carries, o, o929 m. The light intensity of the probe hitting the test area and the light intensity hitting the receiver as a result of the reflection from the test area
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bei 5 Auftreffwinkel und o,2 Divergenzwinkel gemessen. Die Reflexionsintensität in cd/m"/lux wird aus folgender Gleichung berechnet:measured at 5 angles of incidence and 0.2 divergence angles. the Reflection intensity in cd / m "/ lux is obtained from the following equation calculated:
R = Er (d2) R = Er (d 2 )
Es (A)It (A)
wobei R die Retroreflexionsintensität, Er die auf den Empfänger auftreffende Leuchtstärke, Es die auf eine Ebene auftreffende Leuchtstärke, die senkrecht zum Auftreffstrahl g an der Probenlage liegt,gemessen in den gleichen Einheiten wie Er, d der Abstand in m von der Probe zu..; Projektor undwhere R is the retroreflective intensity, Er is the luminosity impinging on the receiver, Es is the luminosity impinging on a plane that is perpendicular to the incident beam g at the sample position, measured in the same units as Er, d is the distance in m from the sample to .. ; Projector and
■ 2 A die Fläche der Versuchsoberfläche in m ist.■ 2 A is the area of the test surface in m.
Diese Retroreflexionsintensitaten stellen die Wirkung eines Lichtstrahles dar, der in eine Retroreflektionsglaskugel hineingeht und daraus so austritt, daß alle Oberflächen- oder Zwischenflächenwirkungen verdoppelt sind. Das vorstehende Verfahren ist als . Retroreflexionsintensitätsversuch in der "United States Federal Specification"Nr. L-S-300A (7. Januar 197ο) beschrieben.These retroreflective intensities represent the effect of a Light beam, which in a retroreflective glass ball enters and exits in such a way that any surface or interfacial effects are doubled. The above procedure is as . Retroreflective intensity test in the "United States Federal Specification" No. L-S-300A (Jan. 7 197ο).
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